数字滤波器设计及在心电信号滤波中的应用..doc

课 程 设 计 报 告课题名称 数字滤波器设计及在心电信号滤波中的应用 目 录 课程设计的性质与目的---------------------------- 3 课程设计题目-------------------------------------3 数字滤波器设计及在语音信号分析中的应用------------------------------------3 数字滤波器设计及在心电信号滤波中的应用------------------------------------4 课程设计要求-------------------------------------6 设计进度安排-------------------------------------6 课题的主要功能-----------------------------------7 ①问题的描述------------------------------------------------------------------7 ②功能要求--------------------------------------------------------------------7 设计原理-----------------------------------------7 ①用窗函数法设计FIR滤波器----------------------------------------------------8 ②用双线性变换法设计IIR数字滤波器--------------------------------------------9 课题的功能模块的划分----------------------------12 ①心电信号采集---------------------------------------------------------------12 ②源数据的导入---------------------------------------------------------------13 ③绘出源心电信号的时域波形图和频谱图-----------------------------------------13 ④含噪心电信号合成及时域波形图和频谱图---------------------------------------14 ⑤凯塞窗函数设计FIR低通滤波器设计-------------------------------------------15 ⑥布莱克窗函数设计FIR带阻滤波器---------------------------------------------18 ⑦汉宁窗函数设计FIR低通滤波器-----------------------------------------------20 设计体会----------------------------------------29 参考文献----------------------------------------29 一、课程设计的性质与目的 《数字信号处理》课程是通信专业的一门重要专业基础课，是信息的数字化处理、存储和应用的基础。通过该课程的课程设计实践，使学生对信号与信息的采集、处理、传输、显示、存储、分析和应用等有一个系统的掌握和理解；巩固和运用在《数字信号处理》课程中所学的理论知识和实验技能，掌握数字信号处理的基础理论和处理方法，提高分析和解决信号与信息处理相关问题的能力，为以后的工作和学习打下基础。 数字滤波器是一种用来过滤时间离散信号的数字系统，通过对抽样数据进行数学处理来达到频域滤波的目的。根据其单位冲激响应函数的时域特性可分为两类：无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。 二、课程设计题目 课程设计题目分为2个方向，每班选做方向一的同学约占2/3,选做方向二的约占1/3。 方向一：数字滤波器设计及在语音信号分析中的应用。 步骤： 1、语音信号采集 录制一段课程设计学生的语音信号并保存为文件，要求长度不小于10秒，并对录制的信号进行采样；录制时可以使用Windows自带的录音机，或者使用其它专业的录音软件，录制时需要配备录音硬件（如麦克风），为便于比较，需要在安静、干扰小的环境下录音。 2、语音信号分析 使用MATLAB绘出采样后的语音信号的时域波形和频谱图。根据频谱图求出其带宽，并说明语音信号的采样频率不能低于多少赫兹。 3、含噪语音信号合成 在MATLAB软件平台下，给原始的语音信号叠加上噪声，噪声类型分为如下几种：（1）白噪声；（2）单频噪色（正弦干扰）；（3）多频噪声（多正弦干